杠桿探究實驗裝置

『壹』 如圖是探究杠桿平衡條件的實驗裝置．（1）實驗前，發現杠桿右端下沉，此時，應把杠桿兩端的平衡螺母向___

（1）杠桿重心左移應將平衡螺母向左調節，直至重心移到支點處，使杠桿重力的力臂為零，這樣就減小了杠桿的自重對實驗的影響；
力臂等於支點到力的作用線的距離，當杠桿在水平位置平衡時，力的方向與杠桿垂直，力臂可以從杠桿標尺刻度上直接讀出來；
（2）根據F₁L₁=F₂L₂
∴L₂=

F1L1

F2

=

1.5N×0.1m

0.5N

=0.3m；
（3）根據實驗數據得出的規律是：動力×動力臂=阻力×阻力臂，即F₁L₁=F₂L₂．
由圖知，左邊力臂小於右邊力臂，如果在兩側各再加掛一個相同的鉤碼，左邊力與力臂的乘積將小於右邊力與力臂的乘積，杠桿將向右傾斜；
（4）探究杠桿平衡條件時，杠桿在傾斜一定角度的位置進行實驗，力臂不在杠桿上，不方便測量；杠桿在水平位置平衡，力臂在杠桿上，便於讀出力臂大小．
（5）探究杠桿平衡的條件時，多次改變力和力臂的大小主要是為了獲取多組實驗數據歸納出物理規律．不是為了減小摩擦，也不是為了使每組數據更准確，更不是為了多次測量取平均值減小誤差．
（6）由題意知，該同學只做了一次實驗，便得出結論，結論具有偶然性，不能反映普遍規律，而長度和力是兩個不同的物理量，不能相加．
故答案為：（1）左；水平；便於測量力臂；（2）0.3；（3）F₁L₁=F₂L₂；右；（4）水平位置好，便於測量力臂，同時也使杠桿重力的力臂為零，減小了實驗誤差；（5）D；（6）一組數據太少，不能反映普遍規律；不同單位的物理量不能直接相加．

『貳』 如圖是「探究杠桿平衡條件」的實驗裝置．（1）實驗前，發現杠桿左端略高於右端，應將螺母向______調節，

（1）杠桿平衡的調節和天平調節類似，當杠桿左端略高於右端時，說明杠桿的右端力大而下沉，左端力小而上升．應將螺母向左調節，相當於向左端增加了力，杠桿才能平衡．
（2）由杠桿的平衡條件F₁L₁=F₂L₂知，杠桿左端掛兩個鉤碼，其力為2G，力臂為3格．右端力臂為2格，
則力F₂=

F1L1

L2

，即右端要掛3個鉤碼．
（3）在圖乙中的C處施加豎直向下的拉力F，使杠桿水平平衡．當拉力F向右傾斜時，其力臂的長度將會變小，由於阻力和阻力臂都不變，所以動力會變大．
（4）杠桿的平衡條件是：F₁L₁=F₂L₂．
故答案為：（1）左；（2）3；（3）變大；拉力F的力臂變小；（4）F₁L₁=F₂L₂．

『叄』 如圖是小華同學探究杠桿平衡條件的實驗裝置．（1）小華同學想使杠桿在水平位置平衡，其目的是：______；

（1）為了消除杠桿重力對實驗結果的影響和便於測量力臂，在杠桿兩端安裝螺母，達到便於調節杠桿在水平位置平衡的要求；發現杠桿在使用前右端低左端高，要使它在水平位置平衡，根據杠桿的平衡條件，應將杠桿右端的平衡螺母向左調節；也可將杠桿左端的平衡螺母向左調節；此後在整個實驗過程中，不需要旋動兩側的平衡螺母．
（2）只從一次實驗研究得出結論具有偶然性，不具有普遍性，實驗結論必須在多次試驗的基礎上得出，這樣才能有效地避免實驗結果偶然性出現．
力和力臂是單位不同的兩個物理量，故不能相加．
通過計算可以看出，杠桿的平衡條件是動力×動力臂=阻力×阻力臂．
故答案為：（1）消除杠桿重力對實驗結果的影響；左；
（2）只用一次實驗就得出結論，且實驗數據還具有很特殊性；不同單位的物理量不能相加；動力×動力臂=阻力×阻力臂（或F₁L₁=F₂L₂）．

『肆』 在探究杠桿的平衡條件的實驗中，所用實驗器材有：杠桿、支架、彈簧測力計、刻度尺、細線和質量相同的鉤碼

（1）左端下沉，說明右端較高，則應將左邊或右邊的平衡螺母向右端調節，使杠桿在水平位置平衡；
（2）用實驗來探究物理規律時，要採用多次實驗，用多組實驗數據來總結實驗結論，實驗結論具有普遍性，
如果只有一次實驗數據，總結的實驗結論具有偶然性，
所以不能用一次實驗數據總結實驗結論；
（3）設一個鉤碼的重力為G，杠桿一個小格代表L，
如果在圖甲中杠桿兩側各去掉一個相同的鉤碼時，
杠桿的左端：3G×3L=9GL，
杠桿的右端：2G×4L=8GL，
所以杠桿的左端力和力臂的乘積大於右端的乘積，所以杠桿左端下沉．
（4）彈簧測力計豎直向上拉杠桿時，拉力力臂為OC，彈簧測力計傾斜拉杠桿，拉力的力臂小於OC，拉力力臂變小，拉力變大，彈簧測力計示數變大；
（5）若用圖丙所示裝置進行探究，杠桿的重心沒有通過支點，杠桿的自身重力會對杠桿平衡有影響；
因此用彈簧測力計豎直向上拉使杠桿處於水平平衡狀態時，測出的拉力大小都與杠桿平衡條件不相符．
故答案為：
（1）右；
（2）一組實驗數據不能得出普遍規律；
（3）左；
（4）變大；它的力臂在變小；
（5）杠杠自重對實驗結果有影響．

『伍』 如圖是探究杠桿平衡條件的實驗裝置．（1）實驗前，發現杠桿右端下沉，此時，應把杠桿兩端的平衡螺母向___

（1）杠桿重心抄左移應襲將平衡螺母向左調節，直至重心移到支點處，使杠桿重力的力臂為零，這樣就減小了杠桿的自重對實驗的影響；力臂等於支點到力的作用線的距離，當杠桿在水平位置平衡時，力的方向與杠桿垂直，力臂可以從杠桿標尺刻度上直接讀出來；
（2）①第一次實驗中：動力×動力臂=1.0N×0.24m=0.24N?m，阻力×阻力臂=2.0N×0.12m=0.24N?m
則得出的規律是：動力×動力臂=阻力×阻力臂，即F₁L₁=F₂L₂．
②根據得出的規律F₁L₁=F₂L₂
所以L₂=

F1L1

F2

=

1.5N×0.1m

0.5N

=0.3m
（4）本實驗中進行多次測量的目的是：避免實驗次數過少，導致實驗結論具有偶然性，便於從中尋找規律．
故答案為：（1）左、水平；
（2）0.3；
（3）F₁L₁=F₂L₂；
（4）D．

『陸』 如圖所示是探究杠桿平衡條件的實驗裝置．（1）在使用前若發現杠桿左端高右端低，要使它在水平位置平衡，

（1）為了復避免杠桿重力對杠制桿平衡產生的影響和便於測量力臂，在杠桿兩端安裝螺母，達到便於調節杠桿在水平位置平衡的要求；發現杠桿在使用前右端低左端高，要使它在水平位置平衡，根據杠桿的平衡條件，應將杠桿右端的平衡螺母向左調節；也可將杠桿左端的平衡螺母向左調節；此後在整個實驗過程中，不需要旋動兩側的平衡螺母；
（2）分析兩組數據：
實驗序號1中，F₁L₁=2×20=40，F₂L₂=1×10=10；∴F₁L₁≠F₂L₂；因杠桿是平衡的，這組數據有錯誤；
實驗序號2中，F₁L₁=1×8=8，F₂L₂=2×4=8；∴F₁L₁=F₂L₂；杠桿平衡時的這組數據有正確；
更新數據後，動力與動力比的積=阻力與阻力臂的積，得出杠桿的平衡條件：動力×動力臂=阻力×阻力臂．
故答案為：（1）左；不需要；
（2）1；動力×動力臂=阻力×阻力臂．

『柒』 如圖是「探究杠桿平衡條件」的實驗裝置．（1）實驗前，發現杠桿左端略高於右端，應將螺母向______調節，

（1）發現杠桿左端高、右端低，杠桿重心應左移，應將平衡螺母（左端和右端的均可）向左調節，直至杠桿在水平位置平衡時，力的方向與杠桿垂直，力臂可以從杠桿標尺刻度上直接讀出來，所以這樣做的好處是便於直接讀取力臂．
（2）由杠桿的平衡條件F₁L₁=F₂L₂知，杠桿左端掛兩個鉤碼，其力為2G，力臂為3格．右端力臂為2格，則力F₂=

F1L1

L2

=

2G×3

2

=3G，即右端要掛3個鉤碼．
（3）在圖乙中的C處施加豎直向下的拉力F，使杠桿水平平衡．當拉力F向右傾斜時，其力臂的長度將會變小，由於阻力和阻力臂都不變，所以動力會變大．
故答案為：（1）左；水平；便於直接讀取力臂；（2）3；（3）變大；阻力和阻力臂不變時，動力臂會變小．